Question

9．工業(yè)鐵紅的主要成分是Fe₂O₃，還含有少量的FeO、Fe₃O₄．為了測(cè)定鐵紅中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某科學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你參與過(guò)程并分析．
【資料】草酸晶體（H₂C₂O₄•3H₂O）在濃H₂SO₄作用下受熱分解，化學(xué)方程式為：H₂C₂O₄•3H₂O$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CO₂↑+CO↑+4H₂O
（1）下列可用作草酸分解制取氣體的裝置是d（填字母編號(hào)）．

【問(wèn)題討論】將（1）中產(chǎn)生的氣體通入下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性．
（2）進(jìn)入D中的氣體是純凈、干燥的CO，則A、C中的試劑依次是ca（填字母編號(hào)）．
a．濃硫酸       b．澄清的石灰水      c．氫氧化鈉溶液
【數(shù)據(jù)分析與計(jì)算】
（3）稱(chēng)取鐵紅樣品12.0g，用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定鐵紅中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
實(shí)驗(yàn)前后稱(chēng)得E裝置增重8.8g，則此鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是73.3%．（精確到0.1%）
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】反思：
（4）本實(shí)驗(yàn)中如果缺少C裝置（不考慮其它因素），則測(cè)得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏�。ㄌ睢捌�小”、“不變”或“偏大”）．

Answer 1

分析 草酸晶體（H₂C₂O₄•3H₂O）在濃硫酸作用下受熱分解，因此選用d裝置；二氧化碳一般用氫氧化鈉溶液吸收，用澄清的石灰水檢驗(yàn)，還可以檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡，二氧化碳可以用濃硫酸干燥；如果全部是氧化鐵，鐵的最少量是12g×70%=8.4g，如果全部是氧化亞鐵，鐵的最大量是12g×77.8%=9.336g；E裝置增重8.8g，那么二氧化碳是8.8g，氧元素的質(zhì)量=8.8g×$\frac{32}{44}$=6.4g，因?yàn)橐粋�(gè)一氧化碳分子只能搶氧化鐵中一個(gè)氧原子變成二氧化碳，因此氧元素的質(zhì)量一半一半，6.4g氧元素的質(zhì)量一半來(lái)自于一氧化碳，一半來(lái)自于鐵的氧化物，那么鐵紅中氧元素的質(zhì)量是6.4g÷2=3.2g，則鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{12g-3.2g}{12g}$×100%=73.3%；本實(shí)驗(yàn)中如果缺少C裝置，水蒸氣會(huì)通過(guò)，E裝置也具有吸水性，因此E裝置會(huì)增重，氧元素的質(zhì)量偏大，則測(cè)得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏�。�

解答 解：（1）草酸晶體（H₂C₂O₄•3H₂O）在濃硫酸作用下受熱分解，因此選用d裝置，故答案為：d
（2）二氧化碳一般用氫氧化鈉溶液吸收，用澄清的石灰水檢驗(yàn)，還可以檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡，一氧化碳可以用濃硫酸干燥；故答案為：c；a 
（3）如果全部是氧化鐵，鐵的最少量是12g×70%=8.4g，如果全部是氧化亞鐵，鐵的最大量是12g×77.8%=9.336g；E裝置增重8.8g，那么二氧化碳是8.8g，氧元素的質(zhì)量=8.8g×$\frac{32}{44}$=6.4g，因?yàn)橐粋�(gè)一氧化碳分子只能搶氧化鐵中一個(gè)氧原子變成二氧化碳，因此氧元素的質(zhì)量一半一半，6.4g氧元素的質(zhì)量一半來(lái)自于一氧化碳，一半來(lái)自于鐵的氧化物，那么鐵紅中氧元素的質(zhì)量是6.4g÷2=3.2g，則鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{12g-3.2g}{12g}$×100%=73.3%；故答案為：73.3%
實(shí)驗(yàn)反思：本實(shí)驗(yàn)中如果缺少C裝置，水蒸氣會(huì)通過(guò)，E裝置也具有吸水性，因此E裝置會(huì)增重，氧元素的質(zhì)量偏大，則測(cè)得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏�。�
故答案為：（1）d     （2）ca   （3）73.3%   （4）偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)屬于實(shí)驗(yàn)探究題，實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析，得到了正確的結(jié)論，屬于實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論的探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．本題型主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．